Prefacio

Lista de símbolos

1

INTRODUCCIÓN. EL CONCEPTO DE ESFUERZO

1.1 Introducción

1.2 Un breve repaso de los métodos de la estática

1.3 Esfuerzos en los elementos de una estructura

1.4 Análisis y diseño

1.5 Carga axial. Esfuerzo normal

1.6 Esfuerzo cortante

1.7 Esfuerzo de apoyo en conexiones

1.8 Aplicación al análisis y diseño de estructuras sencillas

1.9 Método para la solución de problemas

1.10 Exactitud numérica

1.11 Esfuerzos en un plano oblicuo bajo carga axial

1.12 Esfuerzos bajo condiciones generales de carga. Componentes del esfuerzo

1.13 Consideraciones de diseño

Repaso y resumen del capítulo 1

2

ESFUERZO Y DEFORMACIÓN. CARGA AXIAL

2.1 Introducción

2.2 Deformación normal bajo carga axial

2.3 Diagrama esfuerzo-deformación

*2.4 Esfuerzo y deformación verdaderos

2.5 Ley de Hooke. Móoacute;dulo de elasticidad

2.6 Comportamiento elástico contra comportamiento plástico de un material

2.7 Cargas repetidas. Fatiga

2.8 Deformaciones de elementos sometidos a carga axial

2.9 Problemas estáticamente indeterminados

2.10 Problemas que involucran cambios de temperatura

2.11 Relación de Poisson

2.12 Carga multiaxial. Ley de Hooke generalizada

*2.13 Dilatación. Módulo de elasticidad volumétrico (o módulo de compresibilidad)

2.14 Deformación unitaria cortante

2.15 Análisis adicional de las deformaciones bajo carga axial. Relación entre E, y G

*2.16 Relaciones de esfuerzo-deformación para materiales compuestos reforzados con fibras

2.17 Distribución del esfuerzo y de la deformación bajo carga axial. Principio de Saint-Venant

2.18 Concentraciones de esfuerzos

2.19 Deformaciones plásticas

*2.20 Esfuerzos residuales

Repaso y resumen del capítulo 2

3

TORSIÓN

3.1 Introducción

3.2 Análisis preliminar de los esfuerzos en un eje

3.3 Deformaciones en un eje circular

3.4 Esfuerzos en el rango elástico

3.5 Ángulo de giro en el rango elástico

3.6 Ejes estáticamente indeterminados

3.7 Diseño de ejes de transmisión

3.8 Concentraciones de esfuerzo en ejes circulares

*3.9 Deformaciones plásticas en ejes circulares

*3.10 Ejes circulares hechos de un material elastoplástico

*3.11 Esfuerzos residuales en ejes circulares

*3.12 Torsión de elementos no circulares

*3.13 Ejes huecos de pared delgada

Repaso y resumen del capítulo 3

4

FLEXIÓN PURA

4.1 Introducción

4.2 Elemento simétrico sometido a flexión pura

4.3 Deformaciones en un elemento simétrico sometido a flexión pura

4.4 Esfuerzos y deformaciones en el rango elóaacute;stico

4.5 Deformaciones en una sección transversal

4.6 Flexión de elementos hechos de varios materiales

4.7 Concentración de esfuerzos

*4.8 Deformaciones plásticas

*4.9 Elementos hechos de material elastoplástico

*4.10 Deformaciones plásticas en elementos con un solo plano de simetría

*4.11 Esfuerzos residuales

4.12 Carga axial excéntrica en un plano de simetría

4.13 Flexión asimétrica

4.14 Caso general de carga axial excéntrica

*4.15 Flexión de elementos curvos

Repaso y resumen del capítulo 4

5

ANÁLISIS Y DISEÑO DE VIGAS PARA FLEXIÓN

5.1 Introducción

5.2 Diagramas de corte y de momento flector

5.3 Relaciones entre la carga, el corte y el momento flector

5.4 Diseño de vigas prismáticas a la flexión

*5.5 Uso de funciones de singularidad para determinar el cortante y el momento flector en una viga

*5.6 Vigas no prismáticas

Repaso y resumen del capítulo 5

6

ESFUERZOS CORTANTES EN VIGAS Y EN ELEMENTOS DE PARED DELGADA

6.1 Introducción

6.2 Cortante en la cara horizontal de un elemento de una viga

6.3 Determinación de los esfuerzos cortantes en una viga

6.4 Esfuerzos cortantes txy en tipos comunes de vigas

*6.5 Análisis adicional sobre la distribución de esfuerzos en una viga rectangular delgada

6.6 Corte longitudinal en un elemento de viga con forma arbitraria

6.7 Esfuerzos cortantes en elementos de pared delgada

*6.8 Deformaciones plásticas

*6.9 Carga asimétrica de elementos de pared delgada. Centro de cortante

Repaso y resumen del capítulo 6

7

TRANSFORMACIONES DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES

7.1 Introducción

7.2 Transformación de esfuerzo plano

7.3 Esfuerzos principales. Esfuerzo cortante máximo

7.4 Círculo de Mohr para esfuerzo plano

7.5 Estado general de esfuerzos

7.6 Aplicación del círculo de Mohr al análisis tridimensional de esfuerzos

*7.7 Criterios de fluencia para materiales dúctiles bajo esfuerzo plano

*7.8 Criterios de fractura para materiales frágiles bajo esfuerzo plano

7.9 Esfuerzos en recipientes de pared delgada bajo presión

*7.10 Transformación de deformación plana

*7.11 Círculo de Mohr para deformación plana

*7.12 Análisis tridimensional de la deformación

*7.13 Mediciones de la deformación. Roseta de deformación

Repaso y resumen del capítulo 7

8

ESFUERZOS PRINCIPALES BAJO UNA CARGA DADA

*8.1 Introducción

*8.2 Esfuerzos principales en una viga

*8.3 Diseño de ejes de transmisión

*8.4 Esfuerzos bajo cargas combinadas

Repaso y resumen del capítulo 8

9

DEFLEXIÓN DE VIGAS

9.1 Introducción

9.2 Deformación de una viga bajo carga transversal

9.3 Ecuación de la curva elástica

*9.4 Determinación directa de la curva elástica a partir de la distribución de carga

9.5 Vigas estáticamente indeterminadas

*9.6 Uso de funciones de singularidad para hallar la pendiente y la deflexión de una viga

9.7 Método de superposición

9.8 Aplicación de la superposición a vigas estáticamente indeterminadas

*9.9 Teoremas de momento de área

*9.10 Aplicación a vigas en voladizo y vigas con cargas simétricas

*9.11 Diagramas de momento flector por partes

*9.12 Aplicación de los teoremas de momento de área a vigas con cargas asimétricas

*9.13 Deflexión máxima

*9.14 Uso de los teoremas de momento de área con vigas estáticamente indeterminadas

Repaso y resumen del capítulo 9

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COLUMNAS

10.1 Introducción

10.2 Estabilidad de estructuras

10.3 Fórmula de Euler para columnas articuladas

10.4 Extensión de la fórmula de Euler para columnas con otras condiciones de extremo

*10.5 Carga excéntrica. Fórmula de la secante

10.6 Diseño de columnas bajo una carga céntrica

10.7 Diseño de columnas bajo una carga excéntrica

Repaso y resumen del capítulo 10

11

MÉTODOS DE ENERGÍA

11.1 Introducción

11.2 Energía de deformación

11.3 Densidad de energía de deformación

11.4 Energía elástica de deformación para esfuerzos normales

11.5 Energía de deformación elástica para esfuerzos cortantes

11.6 Energía de deformación para un estado general de esfuerzos

11.7 Cargas de impacto

11.8 Diseño para cargas de impacto

11.9 Trabajo y energía bajo una carga única

11.10 Deflexión bajo una carga única por el método de trabajo-energía

*11.11 Trabajo y energía bajo varias cargas

*11.12 Teorema de Castigliano

*11.13 Deflexiones por el teorema de Castigliano

*11.14 Estructuras estáticamente indeterminadas

Repaso y resumen del capítulo 11

APÉNDICES

A Momentos de áreas

B Propiedades típicas de materiales seleccionados usados en ingeniería

C Propiedades de perfiles laminados de acero

D Deflexiones y pendientes de vigas

E Fundamentos de la certificación en ingeniería en Estados Unidos

Créditos de fotografías

Índice

Respuestas a los problemas